masa și greutatea sunt doi termeni adesea folosiți greșit și înțeleși greșit în mecanică și mecanica fluidelor.relația fundamentală dintre masă și greutate este definită de a doua lege a lui Newton. Doua Lege a lui Newton poate fi exprimată ca
F = m o (1)
F = forță (N, lbf)
m = masa (kg, melci)
a = accelerație (m/s2, ft/s2)
Masa
Masa este o măsură a cantității de material într-un obiect, fiind direct legate de numărul și tipul atomilor prezent în obiect., Masa nu se modifică odată cu poziția, mișcarea sau modificarea formei corpului, cu excepția cazului în care materialul este adăugat sau îndepărtat.un obiect cu masa de 1 kg pe pământ ar avea aceeași masă de 1 kg pe lună
masa este o proprietate fundamentală a unui obiect, o măsură numerică a inerției sale și o măsură fundamentală a cantității de materie din obiect.
- masa electronului 9.1095 10-31 kg
- masa de protoni 1.67265 10-27 kg
- masa neutronului 1.67495 10-27 kg
Greutate
Greutate este forța gravitațională care acționează asupra unui corp de masă., Generic exprimare a Doua Lege a lui Newton (1) poate fi transformat pentru a exprima greutate ca o forță prin înlocuirea accelerare – o – cu accelerația gravitațională – g –
- Greutatea Specifică
Exemplu Greutatea unui Corp de pe Pământ față de Luna
accelerația gravitațională pe lună este de aproximativ 1/6 din accelerația gravitațională de pe terra. Greutatea unui corp cu masa 1 kg pe pământ poate fi calculată ca
Fg_earth = (1 kg) (9,81 m/s2)
= 9.,81 N
greutate de același organism pe lună poate fi calculată ca
Fg_moon = (1 kg) ((9,81 m/s2) / 6)
= 1.64 N
manipularea în masă și greutate depinde de sistemele de unități utilizate. Cele mai comune sisteme unitare sunt
- Sistemul Internațional – SI
- Britanic Sistem Gravitational – BG
- engleză Inginerie de Sistem – EE
Un newton este
Sistemul Internațional – SI
În sistemul SI de unitatea de masă este kg și când greutatea este o forță – unitatea de greutate este newtonul (N)., Ecuația (2) pentru un corp cu masă de 1 kg poate fi exprimată ca:
Fg = (1 kg) (9.807 m/s2)
= 9.807 (N)
9.807 m/s2 = standard greutate de aproape de pământ în sistemul SI
Ca urmare:
- un 9.807 N forță care acționează asupra unui corp cu masă de 1 kg va da corpului o accelerație de 9.807 m/s2
- un corp cu masa de 1 kg greutăți 9.807 N
- Mai multe despre Sistemul SI – Un tutorial introducerea SI sistemului.,
sistemul gravitațional Britanic Imperial-BG
sistemul gravitațional Britanic (sistemul Imperial) de unități este utilizat de ingineri în lumea vorbitoare de limbă engleză, cu aceeași relație cu sistemul picior-kilogram – secundă ca și sistemul metru – kilogram – forță a doua (SI) are la sistemul metru – kilogram – secundă. Pentru inginerii care se ocupă de forțe, în loc de mase, este convenabil să folosească un sistem care are ca unități de bază lungimea, timpul și forța, în loc de lungime, timp și masă.cele trei unități de bază din sistemul Imperial sunt piciorul, a doua și forța de forță.,
în sistemul BG unitatea de masă este slug și este definită din a doua lege a lui Newton (1). Unitatea de masă, slug, este derivat din Lira-vigoare prin definirea-l ca masa care va accelera cu 1 picior pe secundă pe secundă atunci când o Lire-forță acționează asupra ei:
1 lbf = (1 slug) (1 ft/s2)
cu alte cuvinte, 1 lbf (Lire-forță) care acționează asupra 1 slug de masă va da masa o accelerație de 1 ft/s2.,
greutate (în vigoare) de masa poate fi calculată din ecuația (2) în BG unități
Fg (lbf) = m (melci) ag (ft/s2)
Cu gravitația standard – ag = 32.17405 ft/s2 – greutate (forta) 1 slug masa poate fi calculată ca
Fg = (1 slug) (32.17405 ft/s2)
= 32.17405 lbf
engleză Inginerie de Sistem – EE
În engleză Inginerie de sistem de unități primare dimensiunile sunt în vigoare, masă, lungime, timp și temperatură., Unitățile pentru forță și masă sunt definite independent
- unitatea de bază a masei este Lira-masă (lbm)
- unitatea de forță este Lira (lb) alternativ Lira-forță (lbf).
în sistemul EE 1 lbf de forță va da o masă de 1 lbm o accelerație standard de 32.17405 ft/s2.,
Deoarece EE sistem operează cu aceste unități de forță și masă, a Doua Lege a lui Newton poate fi modificat pentru a
F = m o / gc (3)
gc = o constantă de proporționalitate
sau transformate pentru greutate (în vigoare)
Fg = m ag / gc (4)
proporționalitatea constantă gc face posibil să se definească adecvat unități de forță și masă. Putem transforma (4) la
1 lbf = (1 lbm) (32.,174 ft/s2) / gc
sau
gc = (1 lbm) (32.174 ft/s2) / (1 lbf)
Începând cu 1 lbf oferă o masă de 1 lbm o accelerare a 32.17405 ft/s2 și o masă de 1 slug o accelerație de 1 m/s2, apoi
1 slug = 32.17405 lbm
Exemplu – Greutate față de Masă
masa de o masina este 1644 kg. Greutatea poate fi calculată:
Lasă un răspuns